試井分析基礎(chǔ)理論

試井分析基礎(chǔ)理論2024-01-29CATALOGUE目錄緒論井的基本概念與分類(lèi)試井分析的基本原理壓力恢復(fù)試井分析壓力降落試井分析干擾試井分析現(xiàn)代試井分析技術(shù)與方法01緒論

試井分析的目的和意義評(píng)估儲(chǔ)層性能通過(guò)試井分析，可以了解儲(chǔ)層的滲透性、孔隙度、流體飽和度等關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)而評(píng)估儲(chǔ)層的產(chǎn)能和開(kāi)采潛力。優(yōu)化開(kāi)發(fā)方案試井分析可以為油氣田開(kāi)發(fā)方案的制定提供重要依據(jù)，幫助工程師優(yōu)化井網(wǎng)布局、完井方式、開(kāi)采工藝等，提高開(kāi)發(fā)效果。監(jiān)測(cè)儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)通過(guò)試井分析，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)層壓力、溫度、流體性質(zhì)等參數(shù)的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層異常，為調(diào)整開(kāi)發(fā)策略提供數(shù)據(jù)支持。現(xiàn)代試井技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值模擬方法的發(fā)展，現(xiàn)代試井技術(shù)逐漸成熟?；诓环€(wěn)定流理論的試井分析方法能夠更準(zhǔn)確地描述儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)，提高解釋精度。早期試井技術(shù)早期的試井技術(shù)主要基于穩(wěn)定流理論，通過(guò)測(cè)量井口壓力和流量數(shù)據(jù)，推算儲(chǔ)層參數(shù)。這種方法簡(jiǎn)單易行，但精度較低。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)未來(lái)試井分析技術(shù)將更加注重多學(xué)科融合、智能化發(fā)展以及環(huán)境友好性等方面的研究與應(yīng)用。試井分析的歷史與發(fā)展介紹試井分析的基本概念、原理和方法，包括穩(wěn)定流和不穩(wěn)定流理論、試井設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集與處理等?；A(chǔ)理論結(jié)合具體案例，詳細(xì)講解試井分析在油氣田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用，包括儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)方案優(yōu)化、儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等。實(shí)際應(yīng)用安排實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自參與試井分析的全過(guò)程，包括試井設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、解釋分析等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)操作本課程的內(nèi)容與安排02井的基本概念與分類(lèi)井是用于石油、天然氣等地下資源勘探和開(kāi)發(fā)的重要工程設(shè)施，通過(guò)鉆井、完井等作業(yè)在地層中形成的柱狀通道。井的定義井通常由井口、井身、井底三部分組成。井口是井的地面部分，包括井口裝置和地面設(shè)施；井身是井的主體部分，由鉆桿、套管等構(gòu)成；井底是井的底部，包括鉆頭、井底裝置等。井的組成井的定義與組成可分為探井和開(kāi)發(fā)井。探井用于了解地下地質(zhì)情況，尋找油氣藏；開(kāi)發(fā)井用于開(kāi)采已發(fā)現(xiàn)的油氣藏。按用途分類(lèi)可分為直井和定向井。直井是垂直鉆進(jìn)的井，定向井是按照預(yù)定方向鉆進(jìn)的井，包括水平井、斜井等。按鉆井方式分類(lèi)可分為裸眼井和套管井。裸眼井是不下套管的井，套管井是下入套管的井，包括油層套管、技術(shù)套管等。按完井方式分類(lèi)井的分類(lèi)與特點(diǎn)完井方式常見(jiàn)的完井方式包括射孔完井、裸眼完井、襯管完井等。射孔完井是在套管內(nèi)射孔，使油氣層與井筒連通；裸眼完井是不下套管，直接在裸眼段進(jìn)行固井和完井作業(yè)；襯管完井是在裸眼段下入襯管進(jìn)行固井和完井作業(yè)。井口裝置井口裝置是安裝在井口的一套設(shè)備，用于控制和管理油氣井井口的壓力和流量，保證油氣井井口的安全和穩(wěn)定生產(chǎn)。常見(jiàn)的井口裝置包括油管頭、套管頭、采油樹(shù)等。井的完井方式與井口裝置03試井分析的基本原理描述流體在多孔介質(zhì)中滲流的基本規(guī)律，即流量與壓力梯度成正比，與流體粘度和多孔介質(zhì)滲透率成反比。達(dá)西定律當(dāng)流體流速較高或壓力梯度較小時(shí)，達(dá)西定律不再適用，需要考慮非達(dá)西流效應(yīng)，如啟動(dòng)壓力梯度和非線性滲流等。非達(dá)西流滲流力學(xué)基礎(chǔ)假設(shè)儲(chǔ)層參數(shù)不隨時(shí)間變化，通過(guò)解析方法求解滲流方程，得到井底壓力響應(yīng)的解析解?？紤]儲(chǔ)層參數(shù)隨時(shí)間變化，通過(guò)數(shù)值方法求解滲流方程，得到井底壓力響應(yīng)的數(shù)值解。試井分析的數(shù)學(xué)模型非穩(wěn)態(tài)模型穩(wěn)態(tài)模型123關(guān)井后測(cè)量井底壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)，通過(guò)分析壓力恢復(fù)曲線形態(tài)和特征參數(shù)，判斷儲(chǔ)層性質(zhì)和邊界條件。壓力恢復(fù)試井開(kāi)井生產(chǎn)后測(cè)量井底壓力降落數(shù)據(jù)，通過(guò)分析壓力降落曲線形態(tài)和特征參數(shù)，判斷儲(chǔ)層產(chǎn)能和流動(dòng)特性。壓力降落試井在多口井之間設(shè)置干擾源，通過(guò)觀測(cè)各井口壓力響應(yīng)數(shù)據(jù)，分析井間連通性和儲(chǔ)層非均質(zhì)性。干擾試井試井分析的基本方法04壓力恢復(fù)試井分析壓力恢復(fù)試井是通過(guò)測(cè)量和分析井口壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)，來(lái)研究油藏和油井特性的方法。在關(guān)井后，井底壓力逐漸恢復(fù)，通過(guò)記錄和分析壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)，可以獲取油藏和油井的多種參數(shù)。壓力恢復(fù)試井的基本原理是物質(zhì)平衡原理和滲流力學(xué)原理，即油藏中的流體在壓力作用下發(fā)生滲流，并遵循一定的滲流規(guī)律。壓力恢復(fù)試井的基本原理典型的壓力恢復(fù)曲線包括直線段、拐點(diǎn)和上升段等部分，不同部分代表了不同的滲流階段和油藏特性。壓力恢復(fù)曲線的形態(tài)和特征受多種因素影響，如油藏類(lèi)型、儲(chǔ)層物性、流體性質(zhì)、井筒條件等。壓力恢復(fù)曲線通常表現(xiàn)為一條隨時(shí)間逐漸上升的曲線，其形態(tài)和特征反映了油藏和油井的特性。壓力恢復(fù)曲線的形態(tài)與特征壓力恢復(fù)試井的解釋方法包括圖解法、解析法和數(shù)值法等，不同方法適用于不同類(lèi)型的油藏和不同的試井條件。解析法是通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型并求解，來(lái)獲取油藏和油井參數(shù)的方法，具有精度高、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，但需要較高的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技能。數(shù)值法是通過(guò)建立數(shù)值模型并模擬計(jì)算，來(lái)獲取油藏和油井參數(shù)的方法，具有靈活性強(qiáng)、可以模擬復(fù)雜條件的優(yōu)點(diǎn)，但需要較長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間和較高的計(jì)算機(jī)性能。圖解法是通過(guò)繪制壓力恢復(fù)曲線和相關(guān)圖版，直接讀取或估算油藏和油井參數(shù)的方法，具有直觀、簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。壓力恢復(fù)試井的解釋方法05壓力降落試井分析壓力降落試井是通過(guò)測(cè)量井口壓力隨時(shí)間的變化，來(lái)研究油藏和井筒動(dòng)態(tài)特性的方法。在試井過(guò)程中，關(guān)閉井口，使井底壓力逐漸降低，記錄壓力隨時(shí)間的變化數(shù)據(jù)。通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)，可以了解油藏的地質(zhì)特征、儲(chǔ)層物性、流體性質(zhì)以及井筒的完善程度等信息。壓力降落試井的基本原理壓力降落曲線通常呈現(xiàn)為一條向下凹的曲線，其形態(tài)與儲(chǔ)層性質(zhì)、流體性質(zhì)和井筒條件等因素有關(guān)。在曲線的不同階段，可以觀察到不同的特征，如初始階段的快速壓力降、中期的穩(wěn)定壓力降以及后期的緩慢壓力降等。通過(guò)分析這些特征，可以推斷出儲(chǔ)層的滲透性、儲(chǔ)層厚度、流體粘度以及井筒的表皮效應(yīng)等參數(shù)。壓力降落曲線的形態(tài)與特征壓力降落試井的解釋方法壓力降落試井的解釋方法主要包括圖解法、解析法和數(shù)值法等。圖解法是通過(guò)繪制壓力降落曲線和相關(guān)圖版，直接讀取有關(guān)參數(shù)的方法，具有直觀、簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。解析法是通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)試井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行擬合和解釋的方法，具有較高的精度和適應(yīng)性。數(shù)值法則是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，對(duì)試井過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬和解釋的方法，具有高效、靈活的特點(diǎn)。06干擾試井分析干擾試井是通過(guò)改變一口井（干擾井）的工作制度，觀測(cè)另一口井（觀測(cè)井）的壓力變化，來(lái)研究油藏特性和井間連通性的方法。干擾試井的基本原理是物質(zhì)平衡原理和疊加原理。物質(zhì)平衡原理認(rèn)為，在油藏中，流體的流入和流出必須保持平衡。疊加原理則認(rèn)為，在多個(gè)干擾源存在的情況下，觀測(cè)到的壓力變化是各個(gè)干擾源單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的壓力變化的線性疊加。干擾試井的基本原理干擾試井的數(shù)學(xué)模型通常包括油藏模型、井模型和邊界條件。油藏模型描述了油藏的幾何形狀、物性參數(shù)和流體性質(zhì)；井模型描述了井的幾何形狀、完井方式和生產(chǎn)制度；邊界條件則描述了油藏的外部環(huán)境和約束條件。干擾試井的求解方法通常包括解析法和數(shù)值法。解析法是通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到壓力變化的解析表達(dá)式，適用于簡(jiǎn)單的油藏和井模型。數(shù)值法則是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬得到壓力變化的數(shù)值解，適用于復(fù)雜的油藏和井模型。干擾試井的數(shù)學(xué)模型與求解方法干擾試井的解釋包括確定油藏的幾何形狀、物性參數(shù)、流體性質(zhì)和井間連通性。通過(guò)對(duì)觀測(cè)到的壓力變化進(jìn)行分析，可以得到這些參數(shù)的值或范圍。干擾試井的應(yīng)用包括評(píng)價(jià)油藏的開(kāi)發(fā)效果、優(yōu)化開(kāi)發(fā)方案、預(yù)測(cè)未來(lái)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)和制定調(diào)整措施。通過(guò)對(duì)比不同開(kāi)發(fā)方案下的干擾試井結(jié)果，可以評(píng)價(jià)不同方案的優(yōu)劣，為制定科學(xué)合理的開(kāi)發(fā)方案提供依據(jù)。同時(shí)，通過(guò)定期進(jìn)行干擾試井，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，為制定調(diào)整措施提供指導(dǎo)。干擾試井的解釋與應(yīng)用07現(xiàn)代試井分析技術(shù)與方法數(shù)值試井模型建立網(wǎng)格劃分與離散化數(shù)值求解方法結(jié)果分析與解釋數(shù)值試井技術(shù)與方法基于滲流力學(xué)和數(shù)學(xué)物理方程，建立描述油氣藏動(dòng)態(tài)行為的數(shù)值模型。采用有限差分、有限元或有限體積等方法對(duì)離散化后的模型進(jìn)行數(shù)值求解。對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，將連續(xù)的空間和時(shí)間問(wèn)題轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)值問(wèn)題。對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，提取試井參數(shù)，評(píng)價(jià)油氣藏性能。針對(duì)水平井的特殊井身結(jié)構(gòu)，建立相應(yīng)的試井模型。水平井試井模型建立根據(jù)滲流力學(xué)原理，推導(dǎo)水平井的產(chǎn)能公式。水平井產(chǎn)能公式推導(dǎo)分析水平井的壓力動(dòng)態(tài)特征，提取試井參數(shù)。水平井壓力動(dòng)態(tài)分析制作適用于水平井的解釋圖版，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)試井分析和油氣藏評(píng)價(jià)。水平井解釋圖版制作與應(yīng)用水平